Муниципальное образовательное учреждение
|
Скачать 370.08 Kb.
|
В ходе войны радиолокация получила свое дальнейшее развитие. К концу войны на вооружении армий и флотов основных воюющих государств уже имелось значительное количество РЛС для наведения самолетов на цели, бомбометания, опознания своих самолетов и кораблей, определения высоты полета самолетов, подрыва мин, снарядов, авиабомб (при помощи радиолокационных взрывателей), управления воздушным движением и посадкой самолетов, обеспечения управления стрельбой артиллерии.Важное место в радиолокации занимает метод наблюдения низколетящих или движущихся по земле целей: поверхность неспокойного моря (при обнаружении и сопровождении надводных объектов); гидрометеоры (облака, дождь, град, снег). Появление в 50 – 60-х гг. ракетной и космической техники потребовало точного измерения траекторий полета и параметров движения ракет и космических аппаратов в целях прогнозирования их перемещений и управления ими, а также значительного увеличения дальности действия РЛС. С помощью радиолокации стали решаться задачи обнаружения пусков межконтинентальных баллистических ракет, слежения за полетом их боевых частей, контроля космического пространства, задачи противокосмической и противовоздушной обороны. Для обработки информации, поступающей от РЛС, стали применяться ЭВМ. В радиолокации появились новые методы излучения, приема и обработки информации, электронного управления характеристиками излучения антенных систем. В настоящее время РЛС производят одновременный обзор пространства и сопровождение нескольких целей, за счет чего увеличивается быстродействие, дальность и надежность работы станций. Развитие радиолокации характеризуется дальнейшим расширением диапазона используемых радиоволн, повышением помехоустойчивости и помехозащищенности РЛС. Радиолокация широко внедрена в разные виды вооруженных сил и народное хозяйство. Возникла планетная радиолокация, позволяющая путем приема радиосигналов, отраженных от планет, с большой точностью измерять расстояния до них, уточнять параметры орбит, определять период вращения и осуществлять радиолокационное наблюдение их рельефа. Одним из достижений радиолокации является решение задач поиска и сближения космических аппаратов, их автоматическая стыковка, тесной связи радиолокационных систем с системами передачи информации (радиотелеметрии, космического телевидения и радиосвязи) и вычислительными устройствами АСУ. В 70-х гг. в радиолокации начали использоваться методы оптической обработки сигналов – голография. Все это открывает новые возможности по расширению сферы ее практического применения.  Российский радиотелескоп РТ - 70 ТЕЛЕВИЗИОННАЯ СВЯЗЬТелевизионная связь используется для передачи подвижных изображений или ведения телефонных переговоров с демонстрацией документов. В основе телевизионной передачи изображений лежат три физических процесса: 1) преобразование оптического изображения в электрические сигналы; 2) передача электрических сигналов по каналам связи; 3) преобразование переданных электрических сигналов в оптическое изображение. Схема телевидения в основном совпадает со схемой радиовещания. Разница заключается в том, что в передатчике колебания модулируются не только звуковыми сигналами, но и сигналами изображения. Оптические сигналы в передающей телекамере преобразуются в электрические. Модулированная электромагнитная волна переносит информацию на большие расстояния. В телевизионном приемнике высокочастотный сигнал делится на три сигнала: сигнал изображения, звуковой сигнал и сигнал управления. После усиления эти сигналы поступают в свои блоки и используются по назначению. Для воспроизведения движения используют принцип кино: изображение движущегося объекта (кадра) передают 50 раз в секунду. Преобразование изображения кадра в электрические сигналы производится с помощью иконоскопа. На экран иконоскопа проецируется изображение объекта с помощью оптической системы (объектива). В телевизионном приемнике – кинескопе – сигнал преобразуется в видимое изображение. Телевизионные радиосигналы передаются в диапазоне ультракоротких волн (УКВ). Переключая телевизор с одного канала на другой, переходят с одной частоты (длины) на другую. Чем больше номер телевизионного канала, тем выше его частота и соответственного короче длина волны. В УКВ - диапазоне 1-й канал имеет самую низкую частоту, а 12-й – самую высокую. Следующий, дециметровый диапазон занимает каналы с более высокими номерами – вплоть до 60-го. УКВ радиоволны распространяются прямолинейно, как луч света, то есть в пределах прямой видимости антенны. Мачту с передающей антенной стараются делать как можно выше. Башня Останкинского телецентра в Москве высотой более 540 м обеспечивает зону уверенного приема на расстоянии 120 – 130 км.  Физические основы телевидения. На большие расстояния сигналы передаются методом ретрансляции. Ретрансляция – это последовательная пересылка сигнала от одного приемника к другому. Невысокая антенна, снабженная электронной аппаратурой, принимает сигнал, усиливает его и посылает дальше. Цепочка ретрансляторов может передавать телевизионный сигнал на тысячи километров. Такой способ пересылки сигнала требует сотен антенн-ретрансляторов и обходится недешево. К тому же каждый ретранслятор вносит в сигнал свои искажения, которые в дальнейшем только усиливаются. Зона уверенного приема телевидения увеличивается благодаря использованию ретрансляционных спутников связи. Первыми советскими спутниками связи были «Молния – 1» и «Экран». Вместе с 90 станциями наземного базирования они образовали глобальную систему связи «Орбита», которая обслуживает всю страну. В основе теории телевизионной передачи изображений лежат работы русских ученых А. Г. Столетова, А. С. Попова, Б. Л. Розинга, П. И. Бахметьева. Большой практический вклад в создание электронных средств передачи изображения внесли С. И. Катаев, П. В. Шмаков, П. В. Тимофеев, А. П. Константинов (СССР), В. К. Зворыкин и Ф. Фарнсуорт (США), К. Свинтон (Великобритания). В телевидении принят принцип последовательной передачи элементов изображения. Разработали его в конце XIX века португальский ученый А. ди Пайва и независимо от него русский физик и биолог Порфирий Иванович Бахметьев (1860 - 1913), который считал, что устройство, названное им «телефот», способно передавать изображение по проводам телеграфной линии. В 1897 г. немецкий изобретатель Карл Фердинанд Браун (1850 – 1918) доктор физики и профессор Страсбургского университета, будущий лауреат Нобелевской премии, создал электронно-лучевую трубку, названную его именем. В ней луч электронов, испускаемых катодом, заставлял светиться флуоресцентный экран. В 1907 г. профессор Петербургского технологического института Борис Львович Розинг (1869 – 1933) предложил использовать электронно-лучевую трубку в приемнике телевизионной системы. Б. Л. Розингу был выдан патент на «способ электрической передачи изображения на расстоянии». Ученый сконструировал действующую модель телевизионной установки и 9 мая 1911 г. получил первое в мире изображение геометрических рисунков на экране электронно-лучевой трубки. Значительный вклад в дальнейшее развитие телевидения внес шотландский инженер-электрик А. Кэмпбелл Свинтон. В докладе, представленном Лондонскому рентгеновскому обществу в 1911 г., он рассказал об электронно-лучевых трубках с магнитной отклоняющей системой, предназначенной и для приема, и для передачи. Передаваемое изображение фокусировалось на экран, задняя часть которого разряжалась электронным лучом, последовательно, строка за строкой сканирующим изображение. В 1932 г. Американская радиовещательная корпорация продемонстрировала телевизионную систему, в которой применялось электронное сканирование. Приемной трубкой в телевизионном приемнике служил кинескоп, а передающей в телекамере – иконоскоп. Обе электронно-лучевые трубки были запатентованы Владимиром Кузьмичом Зворыкиным (1888 – 1982), который с 1919 г. проживал в США. «Россия дала мне глубокое разностороннее образование, - сказал Зворыкин в одном из выступлений. – Но время было такое, что реализовать свои научные идеи я смог только в Америке». В 1928 г. изобретатель получил патент на систему цветного телевидения. Экран кинескопа покрывался зернами люминофора трех сортов. Их свечение, складываясь, давало полноцветное изображение. К началу 50-х гг. в системах цветного телевидения использовался принцип разделения черно-белого сигнала и сигналов цветности. Черно-белый сигнал обеспечивает высокое разрешение в передаче мелких деталей изображения и может быть принят всеми телевизорами. Сигналы цветности проецируются на светлые области черно-белого сигнала, «раскрашивая» изображение в нужные цвета. Эта система позволяет принимать цветные программы в черно-белом изображении на черно-белых телевизорах и черно-белые – на цветных.  Но уже в 50-х гг., после ряда технологических усовершенствований, появились цветные телевизионные трубки с более четким изображением. Стали развиваться кабельные системы телевидения. В конце 70-х гг. были созданы проекционные устройства для просмотра изображения на большом экране. Затем получили распространение видеомагнитофоны для записи телепрограмм и видеофильмов, проигрыватели лазерных видеодисков. По сравнению с другими средствами получения и передачи информации телевидение имеет ряд преимуществ: высокая оперативность и достоверность передаваемой информации; дальность передаваемого изображения; возможность обнаружения объектов, не имеющих радиолокационного контраста; высокая чувствительность; возможность наблюдения объектов, невидимых глазом, в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра электромагнитных колебаний; возможность передачи изображений с объектов, где пребывание человека невозможно или нецелесообразно (районы с повышенным радиоактивным заражением, ядерные энергетические установки, труднодоступные места). Телевидение находит применение в науке и образовании, в медицине и в быту, в искусстве и культуре, в военной и мирной технике, в мореплавании, авиации и космонавтике. Для нас уже стало привычным, что входная дверь жилого дома, квартиры или учреждения оборудована глазком с телекамерой для обеспечения безопасности. На экранах телевизоров мы видим, что происходит за многие тысячи километров от нас. Телеоборудование спутника передает важную стратегическую информацию или ценные научные данные о перемещениях водных масс в морях и океанах, о состоянии атмосферы, полей и лесов. Анализируя полученные со спутника изображения земной поверхности, находят залежи полезных ископаемых. Миниатюрная цветная телекамера, снабженная микролампочкой, превращается в медицинский зонд. Вводя его в желудок или пищевод, врач исследует то, что раньше мог видеть только во время хирургического вмешательства. Современное телевизионное оборудование позволяет контролировать сложные и вредные производства. Оператор-диспетчер на экране монитора наблюдает за несколькими технологическими процессами одновременно. Аналогичную задачу решает и оператор-диспетчер службы безопасности дорожного движения, следя на экране монитора за транспортными потоками на дорогах и перекрестках. Телевидение широко применяется для наблюдения, разведки, контроля, связи, управления войсками, в системах наведения оружия, навигации, астроориентации и астрокоррекции, для наблюдения за подводными и космическими объектами. В ракетных войсках телевидение позволяет осуществлять контроль за подготовкой к пуску и пуском ракет, наблюдение за состоянием агрегатов и узлов в полете. На флоте телевидение обеспечивает контроль и наблюдение за надводной обстановкой, обзор помещений, техники и действий личного состава, поиск и обнаружение затонувших объектов, донных мин, аварийно-спасательные работы. Малогабаритные телевизионные камеры могут доставляться в район разведки с помощью артиллерийских снарядов, беспилотных самолетов, управляемых по радио. Телевидение нашло широкое применение в тренажерах. Телевизионные системы, работающие в комплексе с радиолокационной, радиопеленгаторной аппаратурой, используются для обеспечения диспетчерской службы в аэропортах, полетов в сложных метеоусловиях и слепой посадки самолетов. Применение телевидения ограничивается недостаточной дальностью действия, зависимостью от метеоусловий и освещенности, низкой помехоустойчивостью. Тенденции развития телевидения – расширение диапазона спектральной чувствительности, внедрение цветного и объемного телевидения, снижение массы и габаритов аппаратуры.  |
